电工电子技术教案设计37473

第二讲

教学章节：第一章电路和电路元件 1.3～1.4 独立电源元件，二极管

教学要求：1、熟悉电压源和电流源；2、掌握两种电源模型的等效；3、熟练掌握二极管的特性；4、掌握稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。

教学重点：两种电源模型的等效，二极管的特性，稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。

教学难点：两种电源模型的等效；二极管的特性；稳压二极管工作状态。

教学方法与手段：启发式讲授，联系实际，多媒体，板书。

教学容与进程：

一、引入：电压源和电流源

1、电压源

⑴两端的电压仅由自身决定，与流过的电流及外电路无关。

⑵流过的电流由外电路决定。

电压源置零，等效于两端短路。电压源不允许外电路短路。

2、电流源

⑴电流源的电流仅由自身决定，与两端的电压无关。⑵两端的电压由外电路决定。

电流源置零，等效于两端开路。电流源不允许外电路开路。

二、实际电源的模型

1、电压源模型

2、电流源模型

3、两种电源模型的等效

1.4 二极管三、PN结及其单相导电性

二极管的结构和电路符号如图所示，VD是文字符号。

四、二极管的主要特性和主要参数

（1）正偏导通

（2）反偏截止

（3）二极管的伏安特性

正向特性：二极管正向电压超过某一数值时电流开始快速增长，对应的电压称为死区电压，也称阈值电压或开启电压，记作U T ，二极管导通时的正向电压称为二极管导通电压或管压降，记作U D 。

方向特性：二极管反向电流一般很小，小功率硅管为几μA ，锗管为几十μA 。

反向击穿特性：反向电压增高到一定数值U (BR)时，二极管反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。

五、二极管的工作点和理想特性

六、稳压二极管

稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。稳压二极管的符号、伏安特性和

典型应用电路。

七、发光二极管和光电二极管

发光二极管工作在正向偏置状态。

光电二极管又称光敏二极管，它工作在反向偏置状态。 作业：1.3.1 1.3.4 1.3.5 1.4.1 1.4.2

PN 结加正向电压

1020

30-50-100

0.5 1.0U B i D /μA

u D /V O

锗硅

i D /mA

D

-+u D i D

正向特性

反向特性

U D U s

I D

Q N O M s U R

U Z

u Z

O

-+u Z i Z

稳压区i Z

I Z I ZM

二、晶体三极管的特性曲线和主要参数 1、共发射极输入和输出特性曲线

输入特性曲线分：死区、非线性区、线性区。常用U CE ≥1V 的一条曲线来代表所有输入特性曲线。

通常输出特性曲线分为3个区域：

饱和区—发射结、集电结均正向偏置；I C 受U CE 显著控制的区域，U CE 的数值较小， 一般U CE <0.7 V （硅管）。

截止区—发射结、集电结均反向偏置；I C 接近零的区域，在I B =0曲线的下方。

放大区—发射结正向偏置、集电结反向偏置I C 平行于U CE 轴的区域，曲线基本平行等距，

U CE 大于0.7 V 左右（硅管）。

2、主要参数

三、简化的小信号模型 1、受控源

非独立电源，输出电压或电流受电路中另一电压或电流的控制。有四种类型：

2、晶体管简化的小信号模型

作业：1.5.1 1.5.5

2u CE /V O

i C /mA

46

8

2

468

20μA 40μA 60μA 80μA

100μA I B =0

饱和区

截止区

放大区

()B BE CE i f u U ==常数

()C CE B i f u i ==常数

第五讲

教学章节：第二章电路分析基础 2.1 基尔霍夫定律

教学要求：1、熟练掌握基尔霍夫定律；2、掌握支路电流法及其使用条件。

教学重点：基尔霍夫定律、支路电流法。

教学难点：根据实际电路如何灵活应用上述定理。

教学方法与手段：启发式讲授，讨论发言，多媒体，板书。

教学容与进程：

一、引入：基尔霍夫定律

有关的电路名词：支路、节点、回路、网孔。

1、基尔霍夫电流定律（KCL）

任一时刻，流入一个节点的电流之和等于从该节点流出的电流之和。

对节点a应用KCL可写i1+i3+i4=i2+i5

或i1-i2+i3+i4-i5=0

写成一般形式即∑i=0

KCL的推广i1+i2+i3=0

2、基尔霍夫电压定律（KVL）

任何时刻，在任一闭合回路上的所有支路电压的代数和恒等于零。写成表示式为∑u=0 。对图示电路，有

即

写成一般形式

第 六 讲

教学章节：第二章 电路分析基础 2.2叠加定理及等效电源定理

教学要求：1、熟练使用叠加定理求解问题。2、熟练掌握电路的戴维南等效和等效，运用戴维南和定理进行计算；

教学重点：叠加定理应用；电路的戴维南等效和等效，

教学难点：叠加定理应用，利用戴维南和定理对电路进行相关分析、计算； 教学方法与手段：启发式讲授，比较，多媒体，板书。

教学容与进程：

一、引入：等效电源定理 1、叠加定理

叠加原理：在线性电路中，由多个独立源共同作用产生的响应（支路电压或电流）等于各独立源单独作用时所产生的响应分量代数和。

= +

注意事项：

① 叠加原理只适用于线性电路。

② 线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算， 但功率一般不用叠加原理计算。 （3）不作用电源的处理

电压源不作用，即 u S = 0，相当于短路线； 电流源不作用，即 i s =0，相当于断路。

例：用叠加原理计算例图所示电路中的电流 i ，并计算 4Ω电阻上消耗的功率。

=+

2、戴维南定理

何一个有源二端网络，只要其中的元件都是线性的，都可以用一个电压源与电阻相串联的模型来替代。电压源的电压等于有源二端网络的开路电压u OC ，电阻等于该网络中所有电压源短路、电流源开路时的等效电阻R 0，R 0称为等效阻。

①把需要计算电流的支路单独划出，电路的其余部分成为一个有源二端网络。将有源二端网络变换为等效电压源模型，使复杂电路变换为单回路电路——戴维宁电路。

+

_u S i S R 1

R 2

i

(a)原电路

+_u S R 1

R 2

i 1

(b)u S 单独作用i S R 1

R 2

i 2

(c)i S 单独作用